Simulink-modeller
Simulink har länge varit det självklara valet av modelleringsmiljö för HIL-modeller och RCP-utveckling mm. dSPACE erbjuder ett stort bibliotek av Simulinkbaserade simuleringsmodeller för fordonsindustrin, som går under samlingsnamnet ASM – Automotive Simulation Models. ASM erbjuder omfattande simuleringslösningar för att simulera kompletta fordonsmiljöer, inklusive förbränningsmotorer, elektriska komponenter och drivlinor, fordonsdynamik och trafikmiljöer.
Fordonsdynamiksmodellerna är en utmärkt grund för att utveckla och testa ECUer för fordonsdynamik, så som ESP-funktioner, styrning och stötdämpning. Dessa är en perfekt start för att utforska fordonsdynamik i de utvecklingsfaserna. Modeller för passagerarfordon, truckar och vagnar finns tillgängliga, och kan enkelt konfigureras med ett användarvänligt gränssnitt.
Fordon innehåller en stor mängd olika elektriska komponenter som alla kan modelleras virtuellt av simuleringsmodellen för elektriska komponenter. Modellen hjälper med att utveckla och testa ECU:er för elektriska drivlinor och hybriddrivlinor, batterihanterings- och blinkersystem. Användare kan enkelt parametrisera de modellerade komponenterna grafiskt för att se till att de matchar det kontrollerade systemet.
En omfattande trafikmodell med virtuella trafikanter och omkringliggande objekt finns tillgänglig för att utveckla och testa förarassisteringssystem. De olika sensormodellerna i det simulerade testfordonet upptäcker andra trafikanter, samt statiska och dynamiska objekt i den omkringliggande miljön. Med dessa modeller kan trafikscenariot och den omkringliggande miljön enkelt definieras grafiskt.
ASMs motormodeller är ideala för att utveckla och testa motor-ECUer och avgasefterbehandlings-ECUer. De simulerar en förbränningsmotor, inklusive alla nödvändiga komponenter, som ett kontrollerbart system för ECUerna. Det finns modeller för diesel- och bensinmotorer med olika typer av bränsleinjiceringssystem och avgasbehandlingssystem. Simuleringar i realtid kan utföras med medelvärdesmodeller eller fysiskt baserade modeller.
FPGA-modeller
Tillämpning av FPGA
Behovet av en snabb styrslinga är ett ökande problem i utvecklingen av fordons-ECU, som alltid har fler krav på snabba, komplexa och mycket reaktiva styrkretsar. Om du har tasks som inte kan beräknas med standardimplementeringar, kan FPGA (Field-programmable gate arrays) användas. Processorkortet är kärnan i ett dSPACE-system. När processorkortet inte kan beräkna en modell på nödvändig cykeltiden måste vi flytta en del av modellen till en FPGA. FPGA:er har en långsammare klockfrekvens än processorer, men de kan lösa många uppgifter mycket snabbare. Detta beror på att deras logiska element arbetar parallellt vilket kompenserar för den lägre klockfrekvensen. Dessutom är FPGA-korten anslutna direkt till I/O för att kunna utnyttja omvandlarnas fulla bandbredd med minimala latenser, så att mycket snabba kontrollslingor kan implementeras.
dSPACE FPGA-kort är användarprogrammerbara (med Simulink-block) och kan användas för simuleringar av motorer och andra applikationer som kräver ultrahöghastighetsberäkningar. FPGA-korten arbetar nära tillsammans med applikationsspecifika XSG-modellbibliotek. dSPACE erbjuder RTI FPGA Programming Blockset och en uppsättning av bibliotek, såsom XSG Utils, XSG Electric Components Library och XSG AC Motor Control Library för enkel modellimplementering. Dessa komponenter implementeras och utvecklas via Xilinx® System Generator Blockset. Du kan testa programmet i offline-simulering innan du implementerar det på realtidshårdvara. Resultatet blir att du kan reagera flexibelt på nya krav, såsom nya gränssnitt eller accelererad exekvering av submodeller.
Stora fördelar för elektrifierade drivlinor
Drivlinans elektrifiering är ett snabbt växande område. De mekaniskt kopplade hjälpaggregaten (som hydraulik och kylvattenpumpar) byts ut mot elektriska aggregat som går vid behov och förbrukar ingen energi i övrigt. För att kunna utveckla kontroller för dessa elektriska drivenheter måste vi stödja olika gränssnitt på ett flexibelt sätt. Dessa gränssnitt inkluderar positionssensorer, såsom resolver och encoder, och för adressering av effektsteg, såsom block- och sinuskommuteringssteg. När ECU-tester körs på en HIL-simulator måste delar av den elektriska drivenheten implementeras på FPGA. Annars kan de höga dynamikkraven inte uppfyllas. I elektriska enheter styr ECU:n effektflödet direkt. Att modellera de höga dynamiska effekterna vid effektstegen med tillräcklig precision kräver cykeltider som är betydligt lägre än en mikrosekund. Detta kan endast uppnås genom att använda FPGA:er, med åtminstone motorströmsberäkningen på ett FPGA-kort. .
Övriga modeller
Letar du efter modeller för sensorsimulering av kamera, radar och lidar? Gå då vidare till vår informationssida för att läsa mer om dessa.
Förutom att stödja ASM och Simulinkmodeller som användaren själv modellerat så kan våra simulatorer köra en lång lista med andra format. Vi kombinerar hög prestanda och tillförlitlighet med den flexibiliteten man behöver. Utöver att erbjuda modulär och mångsidig hårdvara så förlitar vi oss på standardiserade gränssnitt som inte ger några eftergifter på systemets prestanda eller tillförlitlighet. Allt detta medan vi samtidigt erbjuder den flexibilitet man behöver för att på ett enkelt sätt köra olika applikationer på våra system.
Utöver direkt integrering av Simulink-modeller så medföljder fördelar från många andra simuleringsverktyg och modeller för att skapa sin applikation. Man kan välja best-in-class-verktyg för varje applikationsområde och ändå köra en integrerad, högpresterande simulering av det kompletta systemet på realtidshårdvara från dSPACE. Till och med en kombination av modeller eller modelldelar från olika leverantörer är något som vi kan hantera på ett smidigt sätt.
dSPACE stödjer proaktivt Functional Mock-up Interface (FMI) som är en etablerad, verktygsoberoende standard för både modellutbyten och co-simulering av modeller.
Fengco erbjuder ingenjörstjänster inom området modellering och simulering. Teamet på Fengco har lång erfarenhet av modellintegration, utveckling och anpassning av modellkomponenter. Fengco kan hjälpa till med din applikationsutveckling eller anpassade simuleringslösningar. Du kan rådgöra med våra applikationsingenjörer och konsulter för att fastställa dina behov och krav och för att designa en lösning för dem.
Ett modelleringsprojekt genomfördes på uppdrag av en kund. Detta projekt innefattade en closed-loop-simulering av PMSM och BLDC i FPGA. Modellen har parametriserats, validerats anpassats för en closed-loopsimulering.
Den PMSM/BLDC-closed loop implementerades för SCALEXIO-plattformar. För SCALEXIO är modellen implementerad för den fixed datatypen. Det resulterande motorvridmomentet kopplas sedan till en mekanik, som i sin tur matar ut hastighet baserat på vridmomentskillnaden.
Detta projekt involverade integrering av en 3-fas PMSM/BLDC-motormodell från XSG-ElectricComponents Library, och ett realtidsprocessorgränssnitt i en FPGA-applikation. För att implementera PMSM/BLDC-modellen används olika huvudkomponenter från XSG Electric Components-biblioteket. Dessa inkluderar APU, Resolver, PMSM-motormodellen, den speciella växelriktaren (Inverter) för PMSM-motorer, PWM-mätning, PWM-generering och infångning av olika typer av signaler från FPGA med Multi-Scope. En Multi-Scale-DAC-funktion är också implementerad för att skala DAC-signaler under körning.
PMSM/BLDC-modellen förkompilerades för kundens hårdvaruinstallation, och en closed-loop test med en Soft-ECU utfördes.
